碱回收的工艺过程

碱回收的工艺过程主要包括四个生产过程：提取、蒸发、燃烧、苛化。在有些书中，提取不在碱回收的生产工艺过程内，但作为碱回收原料来源的前置工序，碱回收的很多经济技术指标都跟提取息息相关，所以在此次论述中也将其包括在内。下面对碱回收工艺过程分别进行介绍。

一、提取：

1．1 提取工艺

提取工段是碱回收的原料来源地，它的生产，原则上是要获得高浓、高温、量大的黑液，以保证有高的提取率。具体要求如下：

高浓：是要使黑液的浓度在保证洗净度的情况下，尽可能的高。高浓度的黑液可以减少蒸发工段的负荷。

高温：黑液温度也是要尽量高，在提取过程中不能加冷水，只能加蒸发工段的温冷却水，如水温低时，要加温。

量大：大量的黑液当然是碱回收所需要的。

一般情况下，合格的十个立方的稀黑液，可以浓缩为一立方浓黑液；一立方浓黑液可以生产一吨碱。

就碱回收来说，对提取工段的考核指标就是浓度和温度。

浓度：8°Be；温度：70—80℃。

1．2 提取设备

提取状况的好坏，很大程度上取决于提取设备的情况。不同的浆种，有不同的设备选型。目前工厂应用得最多的是四段串连鼓式真空洗浆机。它的技术成熟，操作简便，从进浆到出浆，基本就完成了浆与黑液的分离，提取率也高。浆的洗净度与黑液的生产指标也基本能满足，选择应用的厂家比较多。缺点是投资大，动力消耗大。

其他的提取设备还有：双辊挤浆机、螺旋挤浆机、水平带式真空洗浆机，以及由水平带式真空洗浆机派生出来的胶带水平带式真空洗浆机、不锈钢螺旋网带式洗浆机、长网水平真空洗浆机、双长网挤浆机等，型式大同小异，各有优缺点。

高效率提取设备国内发展较快，其品种、规格和制造能力已接近国际先进水平。其关键技术和设备为中浓大型鼓式真空洗浆机(带波纹滤板、平面阀)，最大面积已达100m2。双辊挤浆机是国内企业重点发展的产品。目前国产设备能力100t／d。在国外，鼓式真空洗浆机最大面积达110m2以上，提取率、制造精度和自控程度都较高，但价格昂贵。双辊挤浆机挤出浓度可达30％，能力300t

／d。为了追求更高运行效率和低成本运行，国外已发展鼓式置换

洗浆机(DD洗浆机)并已投人应用，可在1台洗浆机上完成四段洗

涤，国内已有引进。

国内鼓式真空洗浆机能力：

浆种名称 生产能力/t/m2.d 进浆浓度/% 出浆浓

度/%

木浆 4．5—6.0 0．8—1.5 10--16

．5 10--14竹浆 3．0—3.5 1—2

．2—3.5 10--12蔗渣浆 1．8—2.8 1

二 蒸发

2.1 黑液蒸发

黑液蒸发的目的是除去稀黑液中多余的水分，以适应燃烧的需

要。从提取工段送来的黑液含水分达80%以上，这样的稀黑液是不

能燃烧的，必须将其蒸发浓缩。

2.2 蒸发的基本原理

借助加热作用把黑液中的水分汽化逸出，使黑液浓缩。蒸发方法

有两种：间接蒸发和

直接蒸发。黑液的间接蒸发就象制糖一样，这是大家都理解的。但它只能把黑液浓缩到含固

形物50%以下，再要提高浓度就很困难了。还要进行直接蒸发。生产中，是用碱炉出来的热

烟气与黑液直接接触，提高黑液浓度。

2．3 蒸发工艺

多效蒸发流程包括黑液、蒸汽、冷凝水三个系统。

黑液流程：有三种形式：

顺流：黑液流动的方向同蒸汽流动的方向一致。这种流程具有设备少、操作简便、黑液的效间输送不用泵效间不需要加热等优

点，但由于黑液逐效蒸浓的同时，黑液温度也逐渐降低，粘度上升，给生产操作带来困难，也不能生产较高浓度过的黑液，很少采用。

逆流：与顺流相反。此流程传热条件好，生产能力高，黑液温度随浓度升高而升高，粘度增加不会太大，可严重破坏产较高浓度过的黑液。缺点是黑液由低压效向高压效输送需要泵，效间需要加热器，操作较复杂。

混流：有顺流，也有逆流。

在黑液蒸发过程中，有直接出浓黑液和间接出浓黑液两种运行方式。间接出浓黑液是稀黑液经第一次蒸发得到半浓黑液，半浓黑液或半浓黑液与稀黑液混合经第二次蒸发最后得到浓黑液。国内多采用这种方法。出半浓黑液时，叫大循环，出浓黑液时叫小循环。大小交替进行。该流程的优点是大循环时可使小循环时粘附管壁的浮垢及时除去，改善传传热条件。缺点是操作麻烦，小循环不能进行皂化物的分离。

2.4 蒸发设备

蒸发器是蒸发系统的主体设备，由加热室和分离室组成。有的两室组合一起，有的单独分开。按结构分，有列管式和平板式。列管式又有短管、长管、超长管的。按黑液在管内的流动方向，又有升膜、降膜、升降膜式。板式降膜蒸发器是近年来发展起来的一种蒸发器，它有传热效率高、不易结垢、造价低的优点。缺点是加热原件属不良受热构件，焊接部分易开裂，损坏后不易更换或维修。但由于它的不易结垢的优点很突出，现广泛用于草浆黑液的蒸发作业。

2.5 辅助设备

预热器：用于提高入效黑液的温度。使之预热到接近沸点的温度，再进入蒸发器。形式有列管式和螺旋式两种。

冷凝器：作用是将最后一效的二次汽全部冷凝成水后再排出，由于蒸汽冷凝成水时体积极大地缩小，便产生了系统所必须的真空。常见的冷凝器有两种，表面冷凝器，可回收热量；混合式冷凝器，不能回收热量，或能回收，但温度低，量大，有臭味。

真空泵：用于抽出冷凝器内的不凝汽。常用的是水环式喷射泵。

2.6 蒸发工艺操作

蒸汽温度；140℃，太高，温差大，易结垢。供热、液要稳定，反之，系统产生脉动，效率降低，易结垢；供液温度：黑液

温度合适，过低，预热区延长，效率降低，一般应该接近该效的沸腾温度，比沸点低成本2--3℃。进效浓度：太低，易跑液。

真空度：是决定系统温差的主要因素之一。而温差作为蒸发黑夜的主要动力，直接影响蒸发的能力。真空度高时，虽然温差加大，但黑液温度降低，粘度增大，传热系数减小，同时由于二次汽流速增加，分离器能力不足时，二次汽夹带的黑液泡沫增多。末效真空度为686毫米汞柱。草浆还应适当降低。

为达到稳定的真空度，还应保证有充足的冷凝水。冷凝器排水温度越低，真空度过越稳定。但排水温度太低，水的消耗量大，不经济。排水温度以42--45℃为好。

2.7 管垢及处理

黑液蒸发过程中，黑液中的杂质，如纤维、皂化物及钙、镁、铁、铝的盐类物质，会沉淀在管壁上，形成管垢。它使蒸发能力下降，严重时会造成系统生产停机。因此，生产中要尽量防止产生管垢，产生后要及时处理。

水溶性管垢：主要是黑液中的硫酸钠含量超过固形式物的5—6%时，在较高的温度下沉淀在管壁上。可用水洗的方法除去。

不溶于水但不太硬的管垢：白液澄清不好或苛化时石灰过量而形成的碳酸钙垢，常采用盐酸和硝酸处理。为防止对设备的腐蚀，在酸洗时应加缓蚀剂，如若丁、乌洛托品等。

很硬不溶于水的管垢：这是一种较难处理的管垢，主要成分是氧化铝和二氧化硅生成的化合物。这类管垢只能用机械方法除去。

汽室的管垢：二次蒸汽所含的硫化氢与管壁起化学反应生成硫化铁，这种垢常在后面的几效形成。这类管垢可用70℃的白液或15%的氢氧化钠溶液循环煮沸24—30小时，放出碱液后再用高压水冲洗。

2.8 生产过程主要故障及处理

多效蒸发系统灵敏性较高，任一效的条件变化都会影响整个系统条件的变化，生产中要注意异常现象的发生，并及时调整处理。常见有以下几种情况：

1)压力变化

突然升高，多在前几效液位不正常时发生。加热室液位升高时，单液相对流换热区延长，总传热系数变小，蒸汽不能及时冷凝，造成压力突然升高。反之液位降低时，液膜不能覆盖管内全